15.尿素[CO(NH
2)
2]是首個由無機物人工合成的有機物.工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)為:2NH
3(g)+CO
2(g)?CO(NH
2)
2(l)+H
2O(l)ΔH<0.回答下列問題:
(1)已知工業(yè)上合成尿素分兩步進行,相關(guān)反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:2NH
3(g)+CO
2(g)?NH
2COONH
4(s)ΔH
1<0
反應(yīng)Ⅱ.NH
2COONH
4(s)?CO(NH
2)
2(l)+H
2O(l)ΔH
2>0;
下列示意圖中[a表示2NH
3(g)+CO
2(g),b表示NH
2COONH
4(s),c表示CO(NH
2)
2(l)+H
2O(l)],能正確表示尿素合成過程中能量變化的曲線是
.
A.
B.
C.
D.
(2)在恒溫恒容的密閉容器中充入物質(zhì)的量之比為2:1的氨氣和二氧化碳,發(fā)生反應(yīng):2NH
3(g)+CO
2(g)?CO(NH
2)
2(l)+H
2O(l),可判斷其達到平衡狀態(tài)的是
.
A.氨氣的體積分數(shù)不再變化
B.氨氣的轉(zhuǎn)化率不再變化
C.氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化
D.氣體的密度不再變化
(3)某實驗小組甲模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在恒定溫度下,將氨氣和二氧化碳按物質(zhì)的量之比2:1充入一體積為10L的密閉容器中(假設(shè)容器體積不變,生成物的體積忽略不計),經(jīng)20min達到平衡,各物質(zhì)濃度的變化曲線如圖所示.
①在上述條件下,從反應(yīng)開始至20min時,二氧化碳的平均反應(yīng)速率為
;
②實驗小組乙為提高尿素的平衡產(chǎn)率,對甲組實驗進行了改進(其它條件相同,且保持反應(yīng)過程恒溫恒容),下列可以采取的措施有
;
A.改用5L的密閉容器
B.采用更高的溫度
C.充入一定量的氦氣
D.使用合適的催化劑
(4)甲組實驗達到平衡后,25min時進行如下操作,請回答下列問題:
①若保持溫度和容器容積不變,再充入2mol氨氣和1mol二氧化碳,在40min時重新達到平衡,請在圖中畫出25~50min內(nèi)氨氣的濃度變化曲線
.
②若保持溫度和容器內(nèi)氣體壓強不變,再充入3mol氨氣,則此時v
正
v
逆(填“>”“<”“=”),理由是
.